所以亲水是由于与水形成氢键。所谓氢键就是:氢原子与电负性大、半径小的原子X (氟、氧、氮等)以共价键结合，若与电负性大的另一种原子Y (与X相同的也可以)接近，在X与Y之间以氢<为媒介，生成X-H…Y形式的一种特殊的分子间或分子内相互作用，称为氢键。(X与Y可以是同一种类原子，如水分子之间的氢键)。在蛋白质的a-螺旋的情况下是N-H…O型的氢键，DNA的双螺旋情况下是N-H…O，N-H…N型的氢键，因为这样的氢键很多，因此这些结构是稳定的。典型的氢键中，X和Y是电负性很强的F、N和O原子。但C、S、Cl、P甚至Br和I原子在某些情况下也能形成氢键，但通常键能较低。常见氢键的平均键能数据为:F—H …:F (155 kj/mol 或 40 kcal/mol)； O一H …:N (29 kj/mol 或 6.9kcal/mol) ； O—H …:0 (21 kj/mol 或 5.0 kcal/mol) ； N—H …:N (13 kj/mol 或
3.1 kcal/mol)； N—H...:0 (8 kj/mol 或 1.9 kcal/mol)； HO—H...:0H3( 18 kj/mol或4.3 kcal/mol)。我们已知水分子之间是氢键，如果要实现“水向上走”，就要保证材料与水分子之间形成氢键，且氢键的键能接近或大于等于水分子之间的键能。在微观世界，虽然水分子的不规则的运动同样受到牛顿力学的影响，水分子在氢键的作用下产生微运动，从这个道理上讲材料的氢键键能应该大于水分子之间键能，但是考虑到分子结构，分子与分子之间形成的不一定是单一的氢键，而有可能是两键甚至可能有三键或多健，因此不能说构成“水向上走”的材料与水形成氢键时，其键能一定大于水分子之间的键能。比如前边提到的聚乙烯醇，俗称PVA分子式是【C2H40】 η,具有较强的吸水性，摄氏80-90度时溶解于水，其吸水的元素可以认为是氧元素和氢元素，其中的氧原子与Η20中的H相互作用，其中的氢原子和Η20中的氧原子作用，双双形成多个氢键。在运用上，可以利用其水溶性成膜附着在其他载体上，也可以制作颗粒或抽丝成纤维然后把纤维置入管道中抽水运用。纤维素分子式是〔C6H1005 ) η,其氧元素和氢元素含量同样较高，易与水分子形成氢键，因此纤维素也是吸收水分的良好材料。其衍生物如醋酸纤维可以防细菌侵蚀，可以长期使用。
[0019]以上可以看出:“水向上流”的现象是由于亲水材料物质是与水形成氢键造成的。形成氢键的物质多是有机物。有机物在实际运用中需要处理，以防细菌侵蚀。无机物就不存在被细菌侵蚀这种状况。那么除了有机物之外，无机物是否也具备与水作用，最后形成“水向上流”的效果呢？在自然界，有很多无机物是亲水的，其亲水能力甚至超过以上所述的有机物，比如众多的干燥剂，但是这些物质在常温环境下却不能实现“水向上流”的功能，为什么呢？以下为常用的干燥剂:硫酸钙(CaS04)，氧化钡(BaO)，五氧化二磷(Ρ205)，熔融过额氯化钙(CaC12)，高氯酸镁Mg(C104)2，氢氧化钾(熔融过)Κ0Η，氧化铝A1203，浓硫酸H2S04，硅胶Si02，氢氧化钠(熔融过)NaOH,氧化钙CaO，活性无水硫酸铜CuS04，硫酸镁MgS04，硫酸钠Na2S04，碳酸钾K2C03等等。
[0020]从以上干燥剂的可以看出，干燥剂的特点是含有氧元素、磷元素、硫元素、氯元素，这些恰好是能够与水形成氢键的元素，因此对水有较强的吸引力，特别是同时含有上述两种亲水元素以上的，比如硫酸根离子同时含有氧元素和硫元素两种元素，两种元素都是亲水的，所以硫酸根离子具有较强的吸水性，因而不含水的浓硫酸具有更强的吸水性甚至脱水性，相对应的硫酸盐也具有较强的结合水的能力。其他如磷酸盐、高铝酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硝酸盐等同样具有较强的吸水能力，相似相近，H20的结构含有氧和氢，其他化合物中氧元素接触水中的氢元素，形成氢键，其他化合物中金属元素、氢元素、以及半导体元素等吸附水中的氧元素，形成的也是氢键或者类似氢键，其作用力较大，键能较强，因而具有强烈的吸水性功能。
[0021]那么以上干燥剂是否能当做“水向上流”的组成材料来使用呢？举个例子说，硫酸铜晶体在超过45° C的情况下才能失去两个结晶水，在110° C失去4分子结晶水，就是说干燥的硫酸铜晶体与水的结合能力非常大，在常温下与水亲和了几乎不能分开，除非加热至一定温度或震动到一定程度。因此，在常温下，已经与水结合饱和的硫酸铜晶体不再具有较强吸收水的能力，而仅仅具有非常一般的水合能力，所以，在常温下使用已经结合水的干燥剂已经不具备吸水优势，在“水向上流”的结构下使用“干燥剂”物质作为材料已经不是很适合。
[0022]但是，在地热资源中，比如水深2500米以下，水温达到了 80-110° C时，作为有机物的PVA或纤维吸水材料由于熔解破坏不能使用时，要把地热资源的水抽到地面上来，怎么办？就得用硫酸铜之类的干燥剂，这些干燥剂的特点是在较高的温度下，其吸收水和失去水的能力接近相等，也只有在较高的温度下，干燥剂才能做到吸水和失水的平衡，才能根据渗透压的大小实现“水向上流”的功能。因此对于有机材料或者无机材料的选择除了要考虑其亲水能力之外还要考虑对于温度的适应性。不同的材料对应不同的使用温度。硫酸铜等干燥剂的使用环境温度要接近他们干燥再生温度。
[0023]目前地热资源的利用主要利用温泉和和地下热蒸气，让地下热力资源抽到地面或者更高处需要动力资源，而使用干燥剂作为吸水材料，可以使地下热水源源不断的抽到地面来，可以形成没有功耗的“人造温泉”。
[0024]
【发明内容】
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总结上述能源利用过程中存在熵增现象给自然界造成的不利影响，人类迫切需要熵减或者负熵的能量循环过程来实现能量的获得，因此需要制造“水向上流”的一系列设备，从而实现在地球上或宇宙间，实现“能量循环”。
[0025]具有“水向上流”功能的设备，其特征是:有浸水体(I)、管道外壳支撑体(2)、管道内毛细管道(3)、管道出水体(4)组成，其中所述浸水体(I)是指固定、浸润在水中吸收水分的设备；所述管道外壳支撑体(2)连接浸水体(I)和管道出水体(4)，管道外壳支撑体(2)加以封闭以防止水分在空气中蒸发，管道外壳支撑体(2)具有一定机械强度对自身和管道内毛细管道(3)具有支撑作用；所述“管道内毛细管道”(3)是具有支撑结构的亲水材料构成，所述亲水材料是指直径小于200微米的亲水材料颗粒堆积而成，颗粒与颗粒之间相互支撑；或由亲水的纵向结构的成型材料构成，所述亲水的纵向结构的成型材料是指具有亲水特征的、长度或高度远远大于宽度或厚度或直径的具有固定外形的成型材料，包括:管状套管状的纵向同心圆管道结构、片状紧贴片状的纵向长方体结构、柱状紧挨着柱状的柱状集合体结构、线条或纤维纵向排列的束状结构；所述亲水材料是指易与H20形成氢键的亲水材料聚环氧乙烷树脂；所述管道出水体(4)具备出水口(5)，管道出水体位于管道外壳支撑体(2)的中上部或上部且位于顶部水平线￠)的下方。
[0026]所述浸水体(I)外围具有围网结构，所述围网结构是一层或多层围网组成过滤网结构，所述多层围网的结构是外围孔径大，向里外围孔径逐步减小至半透膜。
[0027]所述亲水材料的支撑结构为管状结构，管体与管体纵向环套，形成管套管集成结构。
[0028]所述亲水材料的支撑结构为柱状结构，柱体与柱体纵向排列形成纵向柱状集成结构。
[0029]所述亲水材料的支撑结构为平板状结构，平板体与平板体纵向排列形成纵向平板状集成结构。
[0030]所述亲水材料的支撑结构为瓦型板状结构，瓦型板体与瓦型板体纵向排列形成纵向瓦型板状集成结构。
[0031]所述亲水材料的支撑结构为纤维材料结构，纤维与纤维纵向排列形成纵向纤维集成束状结构。
[0032]所述亲水材料的支撑结构为纤维材料和管状体或柱体组成的混合支撑结构，纤维与管状体或柱体纵向排列形成纵向组合纤维加强结构。
[0033]所述亲水材料的支撑结构为颗粒结构，颗粒与颗粒堆积相互支撑，颗粒间形成任意方向集成结构。
[0034]所述亲水材料的支撑结构为颗粒和管状结构组合，颗粒堆积在纵向管状体内，颗粒和管体共同形成纵向集成结构。
[0035]以上设备可以把水由低处抽往高处，实现“水向上流”的功能；利用此种设备可以实现部分能量在地球内部的循环，在理论上其结果是在自然界增加负熵，实现能量的可逆循环，是热力学第二定律熵增方向的反方向，能量正反方向传递才能实现真正的能量循环；在现实生活中实际好处是能够吸收大气的热量，减少或去除温室效应；能够降低大气温度、减小分子热运动，给粉尘减速，从而净化空气、调节气候，并能减少暴雨、暴雪、火山爆发、雾霾、地震等自然灾害的频繁发生。